鐵及其化合物(建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．我國清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲……日久起銷，用刀刮其銷……所刮下之銷末，名鐵線粉”。下列關(guān)于“鐵線粉”的說法錯(cuò)誤的是(　　)A．鐵線粉的主要成分為Fe2O3·xH2OB．“用刀刮其銷……所刮下之銷末”指質(zhì)地疏松C．“鐵線粉”易溶于水D．“鐵線粉”的形成是因?yàn)槲醺gC　解析：“鐵線粉”為鐵銹，主要成分為Fe2O3·xH2O，A正確；“鐵線粉”能夠用刀刮下，說明其質(zhì)地疏松，易脫落，B正確；氧化鐵等大多數(shù)金屬氧化物不溶于水，C錯(cuò)誤；海水接近中性，鐵易發(fā)生吸氧腐蝕形成“鐵線粉”，D正確。2．(2020·靜寧模擬)下列敘述正確的是(　　)A．Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)B．足量的Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3C．先后將等物質(zhì)的量的Fe2O3和Fe分別溶于同一稀鹽酸時(shí)無氣體放出D．Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3，在給定的條件下能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化C　解析：Fe與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和H2，屬于置換反應(yīng)，但與稀硝酸反應(yīng)生成NO，不是置換反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe與Cl2反應(yīng)只生成FeCl3，不生成FeCl2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；先后將等物質(zhì)的量的Fe2O3和Fe分別溶于同一稀鹽酸中，由于Fe3＋的氧化性強(qiáng)于H＋，則依次發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、2FeCl3＋Fe===3FeCl2，故無氣體放出，C項(xiàng)正確； Fe2O3溶于HCl溶液得到FeCl3溶液，由于FeCl3發(fā)生水解反應(yīng)，故加熱FeCl3溶液不能得到無水FeCl3，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況，下列選項(xiàng)中正確的是(　　)選項(xiàng)MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅石蕊溶液BNaBaCl2FeOKSCN溶液CNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCN溶液DNaHCO3MgCl2鐵石蕊溶液C　解析：硫酸鐵溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀和Fe(OH)3紅褐色沉淀，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸鐵溶液與FeO不反應(yīng)，且FeO難溶于水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)顏色的變化情況符合圖示，C項(xiàng)正確；硫酸鐵溶液與MgCl2溶液不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．下列說法正確的是(　　)①FeO投入稀硫酸和稀硝酸中均得到淺綠色溶液②制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵③磁性氧化鐵溶于稀硝酸的離子方程式為3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O④氫氧化鐵與HI溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O⑤不能通過Fe2O3與水反應(yīng)得到Fe(OH)3，但能通過化合反應(yīng)制取Fe(OH)3⑥赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3為紅棕色晶體A．①②④ B．⑤⑥  C．③④ D．③⑤⑥B　解析：①3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，生成黃色溶液，F(xiàn)eO＋H2SO4===FeSO4＋H2O，生成淺綠色溶液，故①錯(cuò)誤；②制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵(FeSO4)溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，生成的氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的Fe(OH)3，即 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故②錯(cuò)誤；③磁性氧化鐵是Fe3O4，F(xiàn)e3O4不溶于水，寫離子方程式時(shí)不能拆，HNO3具有強(qiáng)氧化性，氧化Fe3O4中的Fe2＋生成Fe3＋，3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O，故③錯(cuò)誤；④2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2；氫氧化鐵與HI溶液反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2＋6H2O，故④錯(cuò)誤；⑤Fe2O3是難溶于水的氧化物，不可與水反應(yīng)得到Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3能通過化合反應(yīng)制?。?Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故⑤正確；⑥赤鐵礦的主要成分為Fe2O3，F(xiàn)e2O3是紅棕色晶體，故⑥正確。5．下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是(　　)選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈紅色紅磚中含有氧化鐵BCO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不顯紅色黑色固體中沒有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解，加稀硫酸酸化，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該Fe(NO3)2試樣已經(jīng)變質(zhì)D向某溶液中通入Cl2，然后加入KSCN溶液，溶液變紅色原溶液中含有Fe2＋A　解析：CO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe，即使有Fe3O4，其溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3＋與Fe發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不顯紅色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NO＋H＋具有強(qiáng)氧化性，而Fe2＋具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈紅色，不能證明樣品是否變質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若原溶液中不存在Fe2＋，存在Fe3＋，也有此現(xiàn)象，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下：下列說法正確的是(　　)A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C．試劑c是氯氣，相應(yīng)的反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－D．用酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否含有Fe2＋C　解析：A項(xiàng)，由最終要得到氯化鐵晶體及流程圖知，b是鹽酸，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾，操作Ⅲ為蒸發(fā)結(jié)晶，所用儀器不相同，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，濾液Z和X中均含有氯化亞鐵，因此c為氯氣，正確；D項(xiàng)，酸性高錳酸鉀溶液也能氧化氯離子而褪色，因此不能用于檢驗(yàn)溶液W中是否含有亞鐵離子，錯(cuò)誤。7．(2020·濟(jì)南模擬)硫酸亞鐵銨隔絕空氣加熱到500 ℃發(fā)生的反應(yīng)為2(NH4)2Fe(SO4)2===Fe2O3＋2NH3↑＋N2↑＋4X↑＋5H2O，則下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A．X是SO2B．該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為Fe2O3和N2C．分別氧化鐵元素、氮元素的硫酸根物質(zhì)的量之比為1∶3D．每生成1 mol N2轉(zhuǎn)移8 mol電子B　解析：化學(xué)反應(yīng)遵守原子守恒，根據(jù)2(NH4)2Fe(SO4)2===Fe2O3＋2NH3↑＋N2↑＋4X↑＋5H2O，X應(yīng)含有1個(gè)S原子、2個(gè)O原子，所以X為SO2，故A正確；(NH4)2Fe(SO4)2中Fe為＋2價(jià)，N為－3價(jià)，轉(zhuǎn)化為Fe2O3(Fe為＋3價(jià))與N2(N為0價(jià))，化合價(jià)升高，作還原劑，F(xiàn)e2O3和N2為氧化產(chǎn)物，故B錯(cuò)誤；Fe由＋2價(jià)轉(zhuǎn)化為＋3價(jià)，N由－3價(jià)轉(zhuǎn)化為0價(jià)，硫酸根均由＋6價(jià)降為＋4價(jià)，所以分別氧化鐵元素、氮元素的硫酸根物質(zhì)的量之比為1∶3，故C正確；由2(NH4)2Fe(SO4)2===Fe2O3＋2NH3↑＋N2↑＋4X↑＋5H2O可知，每產(chǎn)生1 mol的氮?dú)?，? mol (NH4)2Fe(SO4)2反應(yīng)，即有4 mol的硫酸根被還原為二氧化硫，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8 mol，故D正確。二、不定項(xiàng)選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)8．FeCl3易潮解、易升華，實(shí)驗(yàn)室制備FeCl3的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。下列說法正確的是(　　)A．導(dǎo)管g的作用是增強(qiáng)裝置的氣密性B．試劑X和試劑Y分別為飽和食鹽水、濃硫酸C．直接用E接收產(chǎn)物比用導(dǎo)管連接D、E的優(yōu)點(diǎn)是可防止堵塞D．出于簡化裝置的目的，F(xiàn)裝置可拆除BC　解析：導(dǎo)管g的作用是平衡氣壓，保證液體順利滴下，A錯(cuò)誤；為得到干燥純凈的Cl2，應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl，再通過濃硫酸干燥氣體，B正確；直接用E接收產(chǎn)物可防止堵塞，C正確；FeCl3易潮解，而F中的濃硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸氣進(jìn)入E中，不能拆除，D錯(cuò)誤。9．(2020·南京模擬)某課外小組利用下列裝置檢驗(yàn)草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O，是一種淡黃色粉末)受熱分解的部分產(chǎn)物。下列說法正確的是(　　)A．若③和⑤中分別盛放足量NaOH溶液和CuO，可檢驗(yàn)生成的COB．實(shí)驗(yàn)時(shí)只需要在裝置①中反應(yīng)結(jié)束后再通入N2C．若將④中的無水CaCl2換成無水硫酸銅可檢驗(yàn)分解生成的水蒸氣D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，①中淡黃色粉末完全變成黑色，則產(chǎn)物可能為鐵AD　解析：③中盛有足量NaOH溶液，用于吸收CO2氣體；⑤中盛有CuO，用于檢驗(yàn)生成的CO，A項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)開始前，要先通入N2，排出裝置內(nèi)的空氣，防止對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，B項(xiàng)錯(cuò)誤；草酸亞鐵晶體分解產(chǎn)生的氣體先后通過裝置②③，會(huì)混入水蒸氣，故將④中的無水CaCl2換成無水硫酸銅，不能檢驗(yàn)分解是否生成水蒸氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，①中淡黃色粉末完全變成黑色，可能生成鐵或鐵的氧化物(如FeO等)，D項(xiàng)正確。10．將一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物加入 240 mL 2 mol/L稀硝酸中，恰好完全反應(yīng)，放出1.344 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)NO氣體，往所得溶液中加入酸性KMnO4溶液，無明顯現(xiàn)象。若用足量的H2在加熱條件下與相同質(zhì)量的上述混合物充分反應(yīng)，能得到鐵的質(zhì)量為(　　)A．6.72 g B．7.84 g  C．8.96 g D．13.4 gB　解析：n(HNO3)＝0.24 L×2 mol/L＝0.48 mol，n(NO)＝＝0.06 mol，由N原子守恒可知生成硝酸鐵為＝0.14 mol，若用足量的H2在加熱條件下與相同質(zhì)量的上述混合物充分反應(yīng)，由Fe原子守恒可知，得到鐵的質(zhì)量為0.14 mol×56 g/mol＝7.84 g。三、非選擇題11．(2021·日照模擬)如圖是鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨(石棉絨是耐高溫材料，與水、鐵不反應(yīng))的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。(1)已知該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)方程式為______Fe＋______H2O(g)______Fe3O4＋______H2(請配平)。(2)儀器a的名稱是________。(3)某同學(xué)為了研究一定時(shí)間內(nèi)鐵粉的轉(zhuǎn)化率，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的鐵粉進(jìn)行反應(yīng)，測量反應(yīng)后生成氣體的體積，計(jì)算鐵粉的轉(zhuǎn)化率。①該同學(xué)應(yīng)該先點(diǎn)燃________(填“A”或“B”)處的酒精燈(或酒精噴燈)，測量氣體體積不可以選用上圖中________(填“甲”“乙”或“丙”)裝置。②稱取5.6 g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱反應(yīng)一段時(shí)間。若測出的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.448 L，則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為_______________________。(4)將硬質(zhì)玻璃管中反應(yīng)后的固體混合物全部取出置于燒杯中，加入足量的鹽酸溶解并過濾，為探究反應(yīng)后溶液中可能存在的陽離子，小林同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請你將下表補(bǔ)充完整。步驟現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示)結(jié)論Ⅰ.取樣，滴加KSCN溶液溶液不變紅色①Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O②____________________反應(yīng)后的溶液中陽離子為_____________________Ⅱ.取樣，滴加NaOH溶液剛開始無明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后先出現(xiàn)______色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)開_____色①__________________②Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓③4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3解析：(3)①高溫下鐵與氧氣反應(yīng)而干擾實(shí)驗(yàn)，所以應(yīng)先點(diǎn)燃裝置A處的酒精燈，加熱產(chǎn)生水蒸氣，將裝置內(nèi)的空氣排盡，再點(diǎn)燃裝置B處的酒精噴燈；甲中導(dǎo)氣管的長短位置錯(cuò)誤，不能排出水，不可以測量生成氫氣的體積，乙、丙都可以利用裝置測量生成氣體的體積。②稱取5.6 g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱反應(yīng)一段時(shí)間。若測出的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.448 L，生成的氣體是氫氣，物質(zhì)的量為0.02 mol，依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式得到反應(yīng)鐵的質(zhì)量為0.02 mol×＝0.015 mol，質(zhì)量是0.015 mol×56 g/mol＝0.84 g，則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為×100%＝15%。(4)向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，溶液中不存在鐵離子，這說明鐵過量，生成的鐵離子被鐵還原生成亞鐵離子，離子方程式為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；取樣，滴加NaOH溶液，剛開始無明顯現(xiàn)象，說明鹽酸過量，首先發(fā)生中和反應(yīng)，離子方程式為OH－＋H＋===H2O；根據(jù)離子方程式可知有氫氧化亞鐵生成，又因?yàn)闅溲趸瘉嗚F易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是一段時(shí)間后先出現(xiàn)白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。根據(jù)以上分析可知反應(yīng)后的溶液中陽離子為H＋、Fe2＋。答案：(1)3　4　1　4　(2)干燥管　(3)①A　甲②15%　(4)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋　白　紅褐　OH－＋H＋===H2O　H＋、Fe2＋  

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